ㆍ김도헌

책임저자：김철홍, 서울시 영등포구 영등포동 94-200

󰂕 150-719, 한림대학교 의과대학 한강성심병원 내과 Tel: 02-2639-5787, Fax: 02-2677-9756

E-mail: [email protected]

미만성 폐 침윤을 보이는 중증 화상환자에서 기관지폐포 세척술의 임상적 의의

현인규ㆍ김철홍ㆍ양재훈ㆍ박용범ㆍ우흥정ㆍ김동규ㆍ이명구ㆍ정기석ㆍ김현수

ㆍ김도헌

ㆍ전 욱

ㆍ이재정

한림대학교 의과대학 내과학교실, ¹진단검사의학교실, ²한강성심병원 화상센터

Clinical Significance of Bronchoalveolar Lavage in Severely Burned Patients with Diffuse Lung Infiltrations

In Gyu Hyun, M.D., Cheol-Hong Kim, M.D., Jae-Hoon Yang, M.D., Yong-Bum Park, M.D., Heungjeong Woo, M.D., Dong Gyu Kim, M.D., Myung Goo Lee, M.D., Ki Suck Jung, M.D., Hyun Soo Kim, M.D.

, Dohern Kim, M.D.

, Wook Chun, M.D.

and Jae Jung Lee, M.D.

Departments of Internal Medicine, ¹Laboratory Medicine and ²Burn Surgery, Hallym University College of Medicine, Seoul, Korea

Purpose: Pulmonary infiltrates are often encountered in me-

This approach can lead to inadequate treatment with increas- ing the risks of possible adverse events, while potentially re- versible causes may be unrecognized. We performed bron- choalveolar lavage (BAL) study to know the causes of lung infiltration in severely burned patients.

Methods: From August 2003 to August 2008, severely

Results: Total 50 patients (M 43, F 7) were enrolled. The per-

(32 cases). 44 cases (88%) met criteria for positive BAL cul- ture and 12 cases (24%) of those were combined with alveo- lar hemorrhage. The frequent bacterial isolates were Acine-

tobacter species in 19 cases (38%), Pseudomonas aerugino-

sa in 18 cases (36%) and methicillin-resistant Staphylo- coccus aureus in 14 cases (28%). Through BAL study, respi-

nella pneumonia, Tuberculosis and Pneumocystis pneumo-

Conclusion: BAL seems to be a useful tool for identifying in-

Society 2010;13:34-39)

Key Words: Bronchoalveolar lavage, Burns

서 론

화상 환자에서 흡입화상과 피부 화상이 동반되면 사망률 이 30∼90%로 아주 높다. 흡입화상은 폐렴을 일으킬 수 있 으며, 이러한 폐렴은 독립적으로 화상 환자의 사망률 증가 에 기여한다

. 일반적으로 폐렴은 흉부 방사선 사진을 통해 확인할 수 있다. 하지만 화상중환자실에서의 폐렴은 폐 침 윤의 양상이 미만성이기 때문에 일반 폐렴과는 다른 접근 이 필요하다. 왜냐하면 폐 부종, 폐 출혈 등의 비감염성 원 인에 의한 경우도 많기 때문이다. de La Cal 등

은 화상 환 자에서의 폐렴을 내인성과 외인성 폐렴으로 분류하였다.

내인성 폐렴은 원인 균이 구강인두나 소화관의 정상 세균

총에 의한 경우로 하였고, 그 밖의 경우를 외인성 폐렴으로

정의하여, 원인균 규명을 위해 환자들의 인후와 항문에서

면봉배양 검사를 시행하기도 하였다. 다른 감염증으로는

기계환기 폐렴, 각종 도관 감염, 요로 감염, 그리고 창상 감

염 등이 있는데 주로 원내 병원균에 의해 발생한다

. 비 감

염성 원인으로 미만성 폐 출혈은 객혈, 호흡부전, 저산소증

그리고 빈혈을 특징으로 하며, 인공호흡기를 장착한 환자

에서는 50% 이상의 높은 사망률을 보인다. 하지만 흉부방

사선 사진에서는 비특이적인 폐 침윤으로 관찰되기 때문에

기관지폐포세척술 등의 다른 진단적 접근이 필요하다

.

중화상 환자에서 갑자기 미만성 폐 침윤을 보이면서 임

Table 1. Demographic Characteristics of the Patients (n=50)

Variables Values

Age, yr 49.7±15.2

Sex

Male 43 (86)

Female 7 (14)

%TBSA burn 48.1±19.0

Flame burn 42 (84)

Scalding burn 3 (6)

Electrical burn 3 (6)

Chemical burn 2 (4)

APACHE II scores 10.0±5.6

BAL day*, median (range) 13 (1∼185)

Mortality 32 (64)

Values are mean±standard deviation or number (%) unless otherwise stated. TBSA = total body surface area, APACHE II

= acute physiology and chronic health evaluation, BAL = bronchoalveolar lavage. *The day start bronchoalveolar lavage from intensive care unit admission

상적으로 급성호흡곤란 징후를 보이는 경우, 감염 여부를 빠르게 확인하고, 원인균에 대한 경험적 항생제를 빨리 사 용하는 것이 생존율을 높이는 데 중요하다. 따라서 저자들 은 기관지폐포세척술을 이용한 정량적 배양검사를 시행하 여 감염성 원인균을 규명하고, 창상 및 혈액배양 검사와 비 교하여 폐렴과의 연관성을 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

1. 대상

2003년 8월부터 2008년 8월까지 전신화상으로 화상중환 자실에 입원한 환자를 대상으로 전향적 연구를 시행하였 다. 화상범위가 TBSA (total body surface area)의 30% 이상 이면서 치료 중 흉부방사선에서 미만성 폐 침윤이 보이는 환자들을 등록하였다.

2. 방법

기관지폐포세척술은 흉부 X-선상 폐 침윤이 의심되는 부 위에서 통상적인 방법으로 시행하였다

. 병변 분절 기관지 에서 굴곡성 기관지 내시경을 고정 시킨 다음, 37

C의 생리 식염수를 1회에 약 30 ml씩 주입 후 흡인하는 방식으로 총 4∼5회 시행하였다. 회수된 BAL fluid는 세포 분획 검사와 함께 여러 호흡기 감염질환에 대한 미생물학적 검사로, 세 균, 곰팡이, 바이러스 및 결핵균 등에 대한 염색 및 배양 검 사와 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR) 등을 시행하였다. 세균 배양 검사의 경우 정량적 배양을 실 시하여 ≥10

집락형성단위(colony forming unit, CFU)/ml 이상이면 양성으로 판정하였다.

분리된 세균의 동정과 항균제 감수성 검사는 전통적인 생화학 방법 혹은 Vitek II 시스템(Vitek II system, Bio- mérieux Inc. France)을 이용한 디스크 법 등을 필요에 따라 이용하여 실시하였으며, 그 해석은 National Committee for Clinical Laboratory Standards의 지침

을 따랐다.

또한, 미만성 폐 침윤의 정도는 흉부방사선 사진에서 4구 획으로 나누어 적용한 Murray의 폐 손상 지수(Murray’s lung injury score)를 적용하였다

.

3. 통계처리

통계적 분석은 dBSTAT for Windows Version 4.0 (DBSTAT Co, Chuncheon, Korea) 프로그램을 이용하였다.

측정치는 평균±표준편차로 표시하였다.

결 과

1. 대상 환자군의 특성

총 50명의 환자가 등록되었다. 평균 나이는 49.7±15.2세 였으며, 남자가 43예(86%), 여자는 7예(14%)였다. 화상 범 위는 48.1±19.0%였다. 화상의 종류로는 화염화상 42예(84%), 열탕화상 3예(6%), 전기화상 3예(6%) 및 화학화상 2예(4%) 였다. 입원 당시 APACHE II 점수는 10.0±5.6였고, 기관지 폐포세척술 시행 시기는 입원 후 13일(중앙값)이었다. 32명 이 사망하였다(64%) (Table 1).

2. 임상적 특성과 기관지폐포세척술 분석

기관지폐포세척술 당시 43예(86%)에서 기관내관이 삽관 된 채로 치료받고 있었으며 이중 42예(97.7%)가 인공호흡 기를 장착하고 있었다. PaO

/FiO

ratio는 196.7±93.7 mmHg, CRP는 165.9±61.2 mg/L, 그리고 혈중 lactic acid는 1.5±0.8 mmol/L였다. Murray의 폐 손상지수는 1점이 3예(6%), 2 점 18예(36%), 3점 11예(22%) 그리고 4점이 18예(36%)였다 (Table 2).

기관지폐포세척술 분석에서 적혈구 수는 4,907.1±5,666.2/

μl, 총 백혈구는 336.1±437.2/μl이었다. 이 중 호중구

(neutrophil) 분획은 43.3±30.3%였다. 림프구(lymphocyte)

는 8.6±7.6%, 단핵구(monocyte) 2.1±2.8%, 호산구(eosino-

phil) 0.2±0.5% 및 대식세포(macrophage)가 43.2±28.8%의

분획을 보였다. 12명(24%)이 폐포 출혈로 진단되었으며 이

중 9예(75%)가 사망하였다(Table 2).

Table 2. Clinical Characteristics and BAL Analysis (n=50)

Mechanical ventilation 42 (84)

PaO2/FiO2 ratio, mmHg 196.7±93.7

CRP, mg/L 165.9±61.2

Lactic acid, mmol/L 1.5±0.8

Murray’s lung injury score

0 0 (0)

1 3 (6)

2 18 (36)

3 11 (22)

4 18 (36)

Bronchoalveolar lavage analysis

RBC, /μl 4,907±5,666

WBC, /μl 336±437

Neutrophil, % 43.3±30.3

Lymphocyte, % 8.6±7.6

Monocyte, % 2.1±2.8

Eosinophil, % 0.2±0.5

Macrophage, % 43.2±28.8

Alveolar hemorrhage 12 (24)

Dead 9 (75)

Values are mean±standard deviation or number (%) unless otherwise stated. BAL = bronchoalveolar lavage

Table 3. Concordance Rates between Blood, Burn Wound

BAL culture

Concordance rates (%) Blood culture, n

MRSA, 1 14 1/1 (100)

P. aeruginosa, 7 18 3/7 (42.9)

Acinetobacter spp., 0 19 0

ESBL-negative K. pneumoniae, 2 3 0/2 (0) Burn wound culture, n

MRSA, 5 14 1/5 (20)

P. aeruginosa, 22 18 12/22 (54.5)

Acinetobacter spp., 13 19 5/13 (38.5) ESBL-negative K. pneumoniae, 4 3 1/4 (25) BAL = bronchoalveolar lavage, MRSA = methicillin-resistant

Staphylococcus aureus, ESBL = extended spectrum β-lactamase

Fig. 1. The distributions of microorganisms from quantitative

3. 정량적 기관지폐포세척술 배양검사를 통한 균주 분 포

기관지폐포세척술 배양 검사에서 균이 동정된 경우는 44 예(88%)였다. 이 중 단일 균주가 동정된 경우가 28예(56%),

혼합 균주가 동정된 경우는 16예(32%)였다. 혈액배양검사 의 경우 22예(44%)에서 균이 동정되었는데, 단일 균주가 20 예(40%), 혼합 균주가 2예(4%)였다. 그리고 화상 창상에서 의 배양검사는 41예(82%)에서 균이 동정되었는데, 단일 균 주가 30예(60%), 혼합 균주가 11예(22%)였다.

기관지폐포세척술 배양 검사에서 가장 많이 배양된 단일 균주는 Pseudomonas aeruginosa로 24%였고, Acinetobacter spp.가 22% 그리고 methicillin resistant Staphylococcus

균주로는 MRSA와 Pseudomonas aeruginosa였다(10%). 두 번 째로 많은 복합 균주(6%)로는 MRSA와 Acinetobacter spp.

였다(Fig. 1).

기관지폐포세척술 배양검사와 혈액 및 창상 배양 검사와 의 일치율을 조사하였다. 혈액 배양 검사와 기관지폐포세 척술에서 MRSA가 배양된 경우는 각각 1예와 14예로 일치 율은 100%였다. Pseudomonas aeruginosa의 경우는 각각 7예 및 18예로 42.9%의 일치율을 보여 주었으며, Acinetobacter spp. 및 extended-spectrum beta lactamase (ESBL) 음성

세척술 배양검사와 창상 부위의 배양 검사를 비교할 경우 의 일치율은 MRSA의 경우 20%, Pseudomonas aeruginosa의 경우 54.5%, Acinetobacter spp.는 38.5%, 그리고 ESBL 음성

4. 기관지폐포세척술을 통한 다른 미생물

기관지폐포세척술을 통해 레기오넬라 1예, 폐포자충 폐

렴 1예 및 결핵 1예가 진단되었다. 또한 바이러스 배양을

통해 cytomegalovirus 4예(8%), herpes simplex virus type

1 (20%), 그리고 varicella zoster virus 1예(2%)가 동정되고

Table 4. Other Organisms from BAL Study (n=50)

Organisms Number (%)

Legionella

PCR for

Pneumocystis 1 (2)

Mycoplasma pneumoniae 0

Tuberculosis 1

Non-tuberculous mycobacteria 0

AFB smear/culture 0/0

Viral cultures

No growths 35 (70)

CMV 4 (8.0)

HSV type I 10 (20)

VZV 1 (2)

BAL = bronchoalveolar lavage, PCR = polymerase chain reaction, CMV = cytomegalovirus, HSV = herpes simplex virus, VZV = varicella zoster virus

있었다(Table 4).

고 찰

중증 화상환자에서 미만성 폐 침윤 또는 경험적 항생제 에 반응을 보이지 않는 폐렴을 보이는 경우 기관지폐포세 척술은 그 원인을 감별하는 데 도움이 된다. 중화상환자들 은 화상 손상 후 심각한 면역억제 현상이 발생하여 폐렴이 아주 잘 발생하고

, 흡입화상을 동반한 경우에는 점막 손상 으로 인해 폐렴의 위험이 더욱 증가한다

. 폐렴으로 인한 급성 폐손상과 급성호흡곤란증후군의 발생, 중환자실의 다 양한 병원균 노출, 인공호흡기, 도관 삽입 및 1차 면역체계 인 피부의 손실은 사망률을 더욱 높이는 결과를 초래한다.

미만성 폐 침윤을 보여 감별해야 하는 비 감염성 질환으 로는 폐포 출혈이 있다. 미만성 폐포 출혈은 사망률이 높고 아직까지는 특이적 치료가 없기 때문에 저산소증이 심하면 대부분 인공호흡기 치료를 필요로 한다

. 흉부방사선사진 으로는 급성 폐손상, 급성호흡곤란증후군 그리고 급성 폐 부종과의 감별이 불가능하기 때문에

, 기관지폐포세척술 이 유일한 진단 도구이다

. 저자들도 본 연구를 통해 12예 의 폐포 출혈을 확인할 수 있었으며 이 중 무려 9예(75%)가 사망해 높은 치명률을 보임을 확인할 수 있었다. 미만성 폐 포 출혈의 원인으로 패혈증으로 인한 응고장애와 파종성 혈관내 응고를 고려해 볼 수 있었다. 하지만 혈액 응고인자 검사에서 폐포 출혈 군과 비 출혈군 사이에 어떤 차이점을 확인 할 수는 없었다. 반면에 기관지폐포세척술을 통한 분 석이 폐포 출혈을 진단하는데 아주 중요한 역할을 하는 것 을 알 수 있었다. 최근에 6명의 폐포 출혈 환자에서 re-

combinant activated factor VII (rFVIIa)를 기관지내시경을 통해 주입해 치료한 보고가 있었다

. rFVIIa는 트롬빈 (thrombin)의 형성을 촉진하여 조직 인자와 결합한다. 이 제제는 섬유소원(fibrinogen)이 50 mg/dl 이상, 혈소판이 50,000/μl 이상 및 pH＞7.2에서 가장 효과가 좋다고 알려 져 있는데, 폐포 출혈을 보이는 화상환자에 까지 적용할 수 있을지는 추후 연구가 필요할 것으로 사료된다.

패혈증은 화상 환자에서 다발성 장기 부전을 일으켜 사 망하게 하는 중요 원인으로 21%가 폐렴에 기인한다

. 특 히 기계환기 폐렴은 이환율과 사망률에 지대한 영향을 끼

친다

. 폐렴을 진단하기 위해서는 임상양상과 흉부방사

선 검사가 중요하지만, 중환자실 환자들의 경우 폐렴의 임 상양상이 비특이적이고

, 호흡기적 문제로 사망하더라도 흉부방사선이 정상인 경우다 많다

. Shannon 등

에 의하 면, 그람 음성 균들이 이환율과 사망률에 가장 중요하다고 하였다. 따라서 적절한 경험적 항균제의 선택과 더불어 원 인균을 빨리 확인하는 것이 무엇보다 중요하다 할 수 있겠 다.

기계환기폐렴은 최소 48시간 이상 기관내관 삽관 혹은 기관조루술을 통해 인공호흡기 치료를 받은 환자에서 발생 한다. 특히, 화상 환자의 경우 삽관이 이루어지는 장소, 즉 응급실 혹은 화재현장이 폐렴 발생에 중요한 역할을 한다 고 한다

. 기계환기폐렴은 두 가지 방법으로 진단할 수 있 다. 첫 번째는 기도 분비물 배양 검사와 흉부방사선 사진, 두 번째는 기관지내시경, 폐포세척술 및 흉부방사선 사진 에 의해서이다. 기도 분비물 흡인 배양 검사의 경우 민감도 가 82%이었으나 특이도는 27%밖에 되지 않는다

. 또한 Morris 등

은 기도 분비물 흡인 검체의 경우 약 15%만이 적절성(저 배율에서 편평상피세포가 10개 미만)을 보인다 고 하였다. 이런 문제점 때문에 체온, 백혈구 수, 기도 분비 물의 양과 화농성, 산소화, 흉부방사선사진을 토대로 한 임 상호흡감염지수(clinical pulmonary infection score, CPIS) 가 고안되어 6점 이상이면 폐렴으로 간주한다

. 하지만 최 근 화상 환자에서 CPIS와 기관지폐포세척술을 비교한 연구 에서 CPIS가 폐렴을 진단하는데 도움이 되지 않는다는 보 고가 있었다

.

기관지폐포세척술 정량배양에서 10

CFUs/ml 이상의

균주가 동정되면 폐렴에 대한 민감도와 특이도가 높은 것

으로 알려져 있다

. 본 연구를 통해 기관지폐포세척술을

통한 배양 검사에서 가장 많이 동정된 균주는 Acinetobacter

균종이었다. 그 다음으로는 Pseudomonas aeruginosa, MRSA

등이었다. 한편, 전체 50명의 환자 중 43명이 기관 삽관되어

있었고 이중 42명이 인공호흡기를 장착하고 있음은 대부분

기계환기 폐렴의 범주에 속한다고 볼 수 있다. 최근 화상환

자에서 Acinetobacter 균종이 새롭게 생명을 위협하는 균주 로 알려지고 있다

. 화상, 인공호흡기 치료, 남성, 감염 전 중환자실 입원 기간, 그리고 3세대 cephalosporin 사용 여 부가 Acinetobacter 균 감염의 독립적인 위험 인자로 보고 있다

. 따라서 이들 위험인자를 제거하는 노력이 필요하다 하겠다.

여러 연구에서 정상 피부에는 조직 그람 당 약 1×10

개의 세균이 존재하며 화상을 입은 조직에서 더 높은 세균이 창 상감염과 패혈증과 연관성이 있고, 이런 창상 감염 및 패혈 증의 진단 기준은 조직 그람 당 세균이 1×10

개를 만족해야 한다

. Sjoberg 등

은 화상 환자를 대상로 창상 조직 배양 검사, 창상 면봉 배양검사 그리고 혈액 배양 검사를 비교하 였는데, 조직 배양검사가 패혈증을 예측하는데 가장 좋은 결과를 보였다고 하였다. 본원에 입원한 대부분의 화상화 자의 창상 배양검사는 면봉법으로 시행되고 있으며, 조직 배양검사는 시행하지 않고 있다. 그리고 미만성 폐 침윤을 보이는 경우에 기관지폐포세척술을 시행했으므로 검사 이 전에 모든 환자에서 항생제를 사용하고 있었다. 그러므로 기관지폐포세척술 배양검사 결과와 창상 면봉 배양검사 그 리고 혈액 배양 검사 결과가 서로 상관성이 낮은 것으로 생각된다.

현재까지는 화상 환자에서 질병으로서의 바이러스의 역 할에 대해 연구가 부족하다. Kealey 등

은 화상환자에서 사체 피부를 이식할 때 cytomegalovirus가 아마도 감염되 는 것으로 보고하였고, Kagan 등

은 herpes virus 감염률 이 약 52%나 되기 때문에 세균성 패혈증과의 연관성이 의 미 있다고 보고하였다. 하지만 cytomegalovirus나 herpes simplex virus 감염이 화상환자의 사망률과 이환율에 큰 영 향을 미치지 못한다는 연구들도

있어 앞으로 더 많은 연구가 뒤따라야 할 것으로 사료된다. 본 연구에서도 her- pes simplex virus type 1과 cytomegalovirus가 많이 검출 되었다. 하지만 이 결과를 토대로 바이러스가 환자들에게 어떤 영향을 미쳤는지에 대한 분석은 대상 환자 수가 적어 어려움이 따랐다. 향후 중화상 환자에서의 바이러스 감염 에 대한 역할이 규명되어져야 할 것으로 생각된다.

결론적으로 기관지폐포세척술은 화상환자에서 미만성 폐 침윤의 원인을 확인하는데 효과적인 진단 도구임을 확 인 할 수 있었다. 특히 감염성 원인인 경우에는 적절한 항균 제의 선택, 변경 및 경험적 항균제를 결정함에 있어 어떤 지침을 제시하였다는데 의미를 둘 수 있겠다. 본 연구를 보 더라도 기관지폐포세척술 후 항균제를 변경한 경우가 36예 (72%)나 있었고, 항진균제가 추가된 경우도 2예(4%) 있었 다. 한편, 폐 침윤의 비감염성 원인인 폐포 출혈을 확인하는 데에도 도움이 되었다.

결 론

중화상환자에서 흉부방사선상 미만성 폐 침윤의 발생은 치료의사에게 많은 고민을 안겨준다. 그 원인이 다양하고 불확실한 임상적 기준으로 경험적 치료를 시작해야 하는 경우가 많기 때문이다. 진단이 잘못되거나 늦어지게 되면 부적절한 치료로 연결될 수 있으며 따라서 치명적 경과로 이어질 위험성도 있다. 저자들은 미만성 폐 침윤을 보이는 화상환자에서 기관지폐포세척술의 임상적 의의를 살펴보 고자 하였다. 2003년 8월부터 2008년 8월까지 화상 중환자 실에 입원하여 미만성 폐 침윤을 보이는 환자들을 대상으 로 기관지폐포세척술을 시행하였다. 정량적 세균배양에서

≥10

CFU의 균주가 동정되면 양성으로 판정하였다. 총 50 명의 환자(남자 43명, 여자 7명)가 등록되었으며, 화상범위 는 48.1±18.9%, APACHE II 점수는 10.0±5.6점, 사망률은 64%였다. 44명(88%)이 기관지폐포세척술 정량적 배양 양 성이었으며, 12예(24%)는 폐포 출혈을 보였다. Acinetobac-

로는 P. aeruginosa 18예(36%), MRSA 14예(28%)를 차지하 였다. 기관지폐포세척술 검사를 통하여 호흡기 바이러스는 15예(30%)에서 동정되었으며, Legionella 폐렴, 결핵 및 폐포 자충 폐렴이 각각 1예씩 확인되었다. 결론적으로 기관지폐 포세척술은 미만성 폐 침윤을 보이는 중증의 화상환자에서 원인 규명, 경험적 항균제의 결정 및 치료의 방향을 결정하 는데 도움이 되었다.

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